依靠光和氧的力量清除活脑中的阿尔茨海默病蛋白质

最近在小鼠身上测试的一种小的、光激活的分子代表了一种新的方法来消除阿尔茨海默病患者大脑中发现的淀粉样蛋白团。如果在人类身上得到完善，这项技术可以作为免疫治疗的替代方法，并用于治疗由类似淀粉样蛋白引起的其他疾病。这项研究是一项同行评议的实验研究，使用小鼠和人体组织样本。

研究人员将这种分子直接注射到患有阿尔茨海默病的活老鼠的大脑中，然后用专门的探针在它们的大脑中照射30分钟，持续一周。对小鼠脑组织的化学分析显示，该治疗显著降低了淀粉样蛋白。利用阿尔茨海默病患者捐献的人脑样本进行的其他实验的结果支持了将来在人类身上使用的可能性。

“我们研究的重要性在于开发这项技术来靶向淀粉样蛋白，以增强免疫系统对它的清除能力，”Yukiko Hori说，他是东京大学的讲师，也是这项研究的第一作者之一，在最近发表的《Brain》杂志，研究小组开发的小分子被称为光氧化催化剂。它似乎通过两个步骤治疗阿尔茨海默病。

首先，催化剂使淀粉样斑块不稳定。氧化作用，或者加氧原子，可以通过改变分子间的化学键使其不稳定。这是一种洗衣粉或其他被称为“氧漂白剂”的清洁剂使用类似的化学原理。

催化剂的设计目标是淀粉样蛋白的折叠结构，可能通过交联称为组氨酸残基的特定部分来起作用。这种催化剂在被近红外光激活之前是惰性的，因此在未来，研究人员设想，这种催化剂可以通过注射到血液中，并通过光靶向特定区域，从而传递到全身。

第二，不稳定的淀粉样蛋白然后被清除的小胶质细胞，大脑中的免疫细胞清除清除健康细胞外受损细胞和碎片。利用培养皿中生长的小鼠细胞，研究人员观察到小胶质细胞吞噬含氧淀粉样蛋白，然后在细胞内的酸性室中将其分解。

“我们的催化剂与淀粉样蛋白特异性结构结合，而不是与独特的基因或氨基酸序列结合，因此同样的催化剂可以应用于其他淀粉样蛋白沉积，”东京大学项目负责人Taisuke Tomita教授说。

美国临床肿瘤学学会估计，在美国，每年有4000人被诊断出患有由脑外淀粉样蛋白引起的疾病，统称为淀粉样蛋白病。

光氧合催化剂应该能够清除淀粉样蛋白淀粉样蛋白，无论何时何地在体内形成。尽管现有的一些阿尔茨海默病治疗方法可以减缓新淀粉样斑块的形成，消除现有的斑块在阿尔茨海默病中尤其重要，因为淀粉样蛋白在症状出现前几年就开始聚集。

研究小组目前正在努力修改催化剂的设计，使其能够通过照射头骨来激活。

这项研究是一项利用小鼠进行的同行评审的实验研究以及人体组织样本。这项研究中使用的人类颞叶皮质脑样本来自美国宾夕法尼亚大学阿尔茨海默病核心中心（ADCC）和神经退行性疾病研究中心（CNDR）

Journal Reference:

Shuta Ozawa, Yukiko Hori, Yusuke Shimizu, Atsuhiko Taniguchi, Takanobu Suzuki, Wenbo Wang, Yung Wen Chiu, Reiko Koike, Satoshi Yokoshima, Tohru Fukuyama, Sho Takatori, Youhei Sohma, Motomu Kanai, Taisuke Tomita. photo-oxygenation by a biocompatible catalyst reduces amyloid-β levels in Alzheimer’s disease mice. Brain, 2021; DOI: 10.1093/brain/awab058

University of Tokyo. "power of light and oxygen clears Alzheimer's disease protein in live mice: New photo-oxygenation catalyst targets amyloid structure, recruits brain immune system cells." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 April 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210413194027.htm>.

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